DE1135895B - Process for the preparation of a 2,3-epoxyalkanecarboxylic acid ester of an alkenol - Google Patents

Process for the preparation of a 2,3-epoxyalkanecarboxylic acid ester of an alkenol

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Description

Verfahren zur Herstellung eines 2,3-Epoxyalkancarbonsäureesters eines Alkenols Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,3-Epoxyalkanearbonsäureestern eines Alkenols, dessen olefinische Gruppe durch mindestens ein Kohlenstoffatom von der Estergruppe des 2,3 - Epoxyalkanearbonsäureesters - Glycidsäureesters getrennt ist.Process for the preparation of a 2,3-epoxyalkanecarboxylic acid ester of an alkenol The invention relates to a process for the preparation of 2,3-epoxyalkanecarboxylic acid esters of an alkenol whose olefinic group is separated from the ester group by at least one carbon atom of the 2,3 - epoxyalkanecarboxylic acid ester - glycidic acid ester is separated.

Ein allgemeines Kennzeichen der Oxiranverbindungen, d. h. Verbindungen, die eine Gruppe enthalten, ist ihre große Reaktionsfähigkeit in zahlreichen chemischen Reaktionen. Es ist bekannt, daß die Epoxygruppe mit Alkoholen, Carbonsäuren, Carbonsäureanhydriden, Aminen, Aldehyden, Mercaptanen, Phenolen und einer Anzahl anderer organischer Verbindungen sowie mit Wasser, Mineralsäuren, Hydroxyden, Äthern, Alkoholaten, Phenolaten reagiert. Es ist ferner bekannt, daß Epoxygruppen einer Selbstpolymerisation unterliegen, d. h. einer Homopolymerisation, Dimerisation, Umlagerung, und zwar insbesondere dann, wenn Säuren, Basen oder Wärme eine katalytische Wirkung ausüben. Wegen der verhältnismäßig hohen Reaktionsfähigkeit der Epoxygruppen werden Moleküle, die diese Gruppen enthalten, häufig in einer solchen Weise hergestellt, daß die Epoxygruppen durch die letzte Reaktion eingeführt werden und die Reaktionsbedingungen im allgemeinen so gemäßigt wie möglich gehalten werden, um die weitere Reaktion der Epoxygruppen nach ihrer Bildung zu verhindern oder auf ein Minimum herabzusetzen. Wenn beispielsweise ein Epoxyäther gewünscht wird, so wird üblicherweise zunächst der entsprechende ungesättigte Äther hergestellt und dieser dann mit einer Persäure unter milden Arbeitsbedingungen zur Bildung des Epoxyäthers umgesetzt.A common characteristic of oxirane compounds, i. H. Connections that one Group included is their great reactivity in numerous chemical reactions. It is known that the epoxy group reacts with alcohols, carboxylic acids, carboxylic acid anhydrides, amines, aldehydes, mercaptans, phenols and a number of other organic compounds as well as with water, mineral acids, hydroxides, ethers, alcoholates, phenolates. It is also known that epoxy groups undergo self-polymerization, d. H. homopolymerization, dimerization, rearrangement, in particular when acids, bases or heat exert a catalytic effect. Because of the relatively high reactivity of the epoxy groups, molecules containing these groups are often prepared in such a way that the epoxy groups are introduced by the final reaction and the reaction conditions are generally kept as moderate as possible to prevent further reaction of the epoxy groups to prevent or minimize their formation. If, for example, an epoxy ether is desired, the corresponding unsaturated ether is usually first prepared and this is then reacted with a peracid under mild working conditions to form the epoxy ether.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines 2,3-Epoxyalkancarbonsäureesters eines Alkenols, dessen olefinische Gruppe mindestens durch ein Kohlenstoffatom von der alkoholischen Gruppe getrennt ist, ist nun dadurch gekennzeichnet, daß man einen 2,3-Epoxyalkancarbonsäurealkylester in Anwesenheit eines Alkali- oder Erdalkalialkoholates mit einem eine olefinische Gruppe enthaltenden aliphatischen oder cycloaliphatischen Alkohol, dessen olefinische, Gruppe durch mindestens ein Kohlenstoffatom von der Hydroxylgruppe getrennt ist, unter Umesterung umsetzt.The process according to the invention for the preparation of a 2,3-epoxyalkanecarboxylic acid ester an alkenol whose olefinic group is at least replaced by one carbon atom of the alcoholic group is separated, is now characterized in that one 2,3-Epoxyalkanecarboxylic acid alkyl ester in the presence of an alkali or alkaline earth metal alcoholate with an aliphatic or cycloaliphatic containing an olefinic group Alcohol whose olefinic group has at least one carbon atom from the Hydroxyl group is separated, reacted with transesterification.

Angesichts der verhältnismäßig starken Reaktionsfähigkeit der Epoxygruppen und der zahlreichen anderen leicht stattfindenden Reaktionen der an der Reaktion teilnehmenden Epoxyverbindung, wie z. B. Selbstpolymerisation, Dimerisation, Umlagerung, Reduktion, ist es überraschend, daß der Alkylsubstituent des Epoxyds gegen den äthylenisch ungesättigten Alkoholrest ausgetauscht wird, ohne daß die Epoxygruppe hierbei merklich angegriffen wird. Eine Betrachtung des Standes der Technik zeigt die erstaunlichen und unerwarteten Ergebnisse, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt werden. Die USA.-Patentschrift 2 680 109 beschreibt eines der bisher zur Herstellung von Allyl-2,3-epoxybutyrat angewendeten Verfahren. Zunächst wird die Herstellung von 2-Chlor-3-oxybuttersäure aus Crotonsäure und unterchloriger Säure beschrieben. Die erhaltene Säure wird dann mit Kaliumhydroxyd behandelt, wobei das Kaliumsalz der 2,3-Epoxybuttersäure erhalten wird. Das Kaliumsalz wird anschließend in das entsprechende Silbersalz umgewandelt, das dann durch Behandlung mit Allylbromid in Benzollösung in Allyl-2,3-epoxybutyrat umgewandelt wird. Die Nachteile dieses Verfahrens sind offensichtlich. Melvin S. N e w in a n führt in seiner Arbeit über »The Darzens Glycidic Ester Condensation«(s. »Organie Reactions« von Adams et al, Bd. 5, S. 425; erschienen bei John Wiley & Sons, Ine., 1952) aus, daß die Reduktion von Glycidsäureestern durch die Behandlung in Alkoholen mit Natrium Mischungen der gesättigten Säure und des entsprechenden primären Alkohols ergeben soll. Es wird ferner angegeben, daß keine Einzelheiten über das experimentelle Verfahren oder die Ausbeuten berichtet werden. Der Verfasser erwähnt außerdem, daß ß,fl-Diphenylglycidsäureester durch eine ähnliche Reduktion ß,ß-Diphenyl-x-oxypropionsäure ergeben soll. Auch andere Literaturstellen sind verfügbar, die die Patentfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens indirekt hervorheben.In view of the relatively strong reactivity of the epoxy groups and the numerous other easily occurring reactions of the epoxy compound participating in the reaction, such as e.g. B. self-polymerization, dimerization, rearrangement, reduction, it is surprising that the alkyl substituent of the epoxide is exchanged for the ethylenically unsaturated alcohol residue without the epoxy group being noticeably attacked. A review of the prior art reveals the astonishing and unexpected results obtained with the method of the present invention. The USA. Patent 2,680,109 describes one of the previously for the preparation of allyl-2,3-epoxybutyrate used methods. First, the production of 2-chloro-3-oxybutyric acid from crotonic acid and hypochlorous acid is described. The acid obtained is then treated with potassium hydroxide, the potassium salt of 2,3-epoxybutyric acid being obtained. The potassium salt is then converted to the corresponding silver salt, which is then converted to allyl 2,3-epoxybutyrate by treatment with allyl bromide in benzene solution. The disadvantages of this method are obvious. Melvin S. New in leads in his work on "The Darzens Glycidic Ester Condensation" (see "Organie Reactions" by Adams et al, Vol. 5, p. 425; published by John Wiley & Sons, Ine., 1952 ) from that the reduction of glycidic acid esters by treatment in alcohols with sodium should result in mixtures of the saturated acid and the corresponding primary alcohol. It is also stated that no details of the experimental procedure or the yields are reported. The author also mentions that ß, ß-diphenylglycidic acid ester should give ß, ß-diphenyl-x-oxypropionic acid by a similar reduction. Other literature references are also available which indirectly emphasize the patentability of the method according to the invention.

Im nachfolgenden sollen die verwendeten Ausdrücke erläutert werden. Der als Ausgangsmaterial für die vorliegende Austauschreaktion verwendete Alkohol ist entweder ein aliphatischer oder ein cycloaliphatischer Alkohol, der eine äthylenische Gruppe, d. h. eine Gruppe, enthält, die mindestens durch ein Kohlenstoffatom von der Hydroxylgruppe des Alkoholmoleküls getrennt ist. Hierzu gehören also Alkenyl-, Cycloalkenyl- und Cycloalkenylalkyl-alkohole, bei denen die äthylenische Gruppe mindestens ein Kohlenstoffatom von der Hydroxylgruppe entfernt ist. Diese Alkohole werden nachstehend meist kurz als *olefinische Alkohole« und die aus ihnen erhaltenen Produkte als ein »Glycidsäureester eines olefinischen Alkohols« oder als »2,3-Epoxyalkanoat eines olefinischen Alkohols« bezeichnet. Die Bezeichnungen »Glycidsäureester eines olefinischen Alkohols« oder »2,3-Epoxyalkanoat eines olefinischen Alkohols« (die bei dem Verfahren erhaltenen Produkte) umfassen solche Ester, bei denen der Carbonsäurerest des Esters in der 2- und 3-Stellung ein Oxiransauerstoffatom besitzt, d. h. eine Gruppe enthält, in der sämtliche Wertigkeiten der Epoxykohlenstoffatome durch Wasserstoff und bzw. oder Kohlenwasserstoffgruppen abgesättigt sind; ferner der olefinische Alkoholrest des Esters, der entweder von einem aliphatischen oder einem cycloaliphatischen Alkohol abgeleitet wird, eine äthylenische Gruppe enthält, die mindestens ein Kohlenstoffatom von der Estergruppe entfernt ist, und bei denen das Estermolekül aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen besteht, wobei die Sauerstoffatome in der Esterbindung Ziel der Erfindung ist daher ein neues Verfahren zur Herstellung von 2,3-Epoxyalkanoaten eines Alkohols, der eine äthylenische Gruppe enthält, die mindestens 1 Kohlenstoffatom von der Estergruppe des Estermoleküls entfernt ist. Weiter soll ein neues einstufiges Verfahren zur Herstellung von Alkenyl-, Cycloalkenyl- oder Cycloalkenylalkyl-2,3-epoxyalkanoaten geschaffen werden, bei dem das entsprechende Alkyl-2,3-epoxyalkanoat mit dem entsprechenden Alkohol in Anwesenheit einer katalytischen Menge eines nachstehend noch beschriebenen Metallalkoholats umgesetzt wird. Im neuen Verfahren zur Herstellung der genannten Alkenyl-, Cycloalkenyl- und Cycloalkenylalkyl-2,3-epoxyalkanoate sollen eine zusätzliche Selbstpolymerisation, Dimerisation, Umlagerung, Reduktion und andere unerwünschte Nebenreaktionen im wesentlichen vermieden oder erheblich vermindert werden.The expressions used are to be explained below. The alcohol used as the starting material for the present exchange reaction is either an aliphatic or a cycloaliphatic alcohol containing an ethylenic group, i. H. one Group, which is separated from the hydroxyl group of the alcohol molecule by at least one carbon atom. These include alkenyl, cycloalkenyl and cycloalkenylalkyl alcohols in which the ethylenic group is at least one carbon atom away from the hydroxyl group. These alcohols are usually referred to below for short as * olefinic alcohols "and the products obtained from them as a" glycidic acid ester of an olefinic alcohol "or as" 2,3-epoxyalkanoate of an olefinic alcohol ". The terms "glycidic acid ester of an olefinic alcohol" or "2,3-Epoxyalkanoat an olefinic alcohol" (the products obtained in the process) include those esters in which the carboxylic acid moiety of the ester in the 2- and 3-position has an oxirane oxygen atom, d . H. one Contains group in which all valencies of the epoxy carbon atoms are saturated by hydrogen and / or hydrocarbon groups; furthermore the olefinic alcohol radical of the ester, which is derived from either an aliphatic or a cycloaliphatic alcohol, contains an ethylenic group which is at least one carbon atom removed from the ester group and in which the ester molecule consists of carbon, hydrogen and oxygen atoms, wherein the oxygen atoms in the ester bond The aim of the invention is therefore a new process for the preparation of 2,3-epoxyalkanoates of an alcohol which contains an ethylenic group which is at least 1 carbon atom from the ester group of the ester molecule is removed. Furthermore, a new one-step process for the preparation of alkenyl, cycloalkenyl or cycloalkenyl alkyl 2,3-epoxyalkanoates is to be created, in which the corresponding alkyl 2,3-epoxyalkanoate with the corresponding alcohol in the presence of a catalytic amount of a metal alcoholate described below is implemented. In the new process for the preparation of the alkenyl, cycloalkenyl and cycloalkenyl alkyl 2,3-epoxyalkanoates mentioned, additional self-polymerization, dimerization, rearrangement, reduction and other undesirable side reactions are to be avoided or considerably reduced.

Die 2,3-Epoxyalkanoate, die sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellen lassen, können durch die folgende Strukturformel dargestellt werden: in der jede Valenz der Epoxykohlenstoffatome durch ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe, und zwar einen Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder einen Alkarylrest, z. B. den Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Amyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, 2,3-Dimethyloctyl-, Dodecyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, alkyl-substituierten Cycloalkyl-, Phenyl-, Tolyl-, Benzyl-, Phenäthyl-, Phenylpropylrest, abgesättigt ist und in der R für einen Alkenyl-, Cycloalkenyl- oder einen Cycloalkenylalkylrest steht, dessen äthylenische Gruppe mindestens durch ein Kohlenstoffatom von der Estergruppe entfernt ist, wie z. B. für einen Allyl-, ß-Methallyl-, Crotyl-, 3-Butenyl-, 2-, 3- oder 4-Pentenyl-, 2-Äthylhexenyl-, 4-Oetenyl-, 2,4-Dimethyl-5-octenyl-, alkylsubstituierten Cycloalkenyl-, 2-Cyclopentenyl-, 3-Cyclopentenyl-, 3-Cyclohexenyl-, 6-Methyl-3-cyclohexenyl-, 5-Butyl-3-cyclohexenyl-, 6-Methyl-3-cyclohexenylmethyl-, 5-Propyl-3-cyclohexenylmethyl-, niedrigalkylsubstituierten 3 - Cyclohexenylmethyl-, 1 - Methyl-3-cyclohexenyl-, 1-Methyl-3-cyclopentenyl-, 1-niedrigalkyl-substituierten Cyclohexenylrest. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann R 3 bis zu 12 Kohlenstoffatome enthalten und der Säurerest bis zu etwa 20 Kohlenstoffatome. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsforin können die Valenzen der Epoxykohlenstoffatome durch Wasserstoffatome und bzw. oder Alkylreste abgesättigt sein. Es ist zu bemerken, daß die Cycloalkenyl-2,3-epoxyalkanoate und die Cycloalkenylalkyl- und niedrigalkyl-substituierten Cycloalkenylalkyl-2,3-epoxyalkanoate neue Verbindungensind, die auf Grund ihrer doppelten Funktion, d. h. wegen ihrer reaktionsfähigen Epoxy- und äthylenischen Gruppen, als polymerisierbare Monomere in der Polymerisationstechnik Verwendung finden. Diese Monomeren können mit ungesättigten Verbindungen polymerisiert werden, die eine Vinylgruppe enthalten, und bilden dann feste Polymerisate, die zu Gebrauchsgegenständen geformt oder gegossen werden können.The 2,3-epoxyalkanoates which can be produced by the process according to the invention can be represented by the following structural formula: in which each valence of the epoxy carbon atoms is replaced by a hydrogen atom or a hydrocarbon group, namely an alkyl, cycloalkyl, aryl, aralkyl or an alkaryl radical, e.g. B. the methyl, ethyl, propyl, butyl, amyl, hexyl, 2-ethylhexyl, 2,3-dimethyloctyl, dodecyl, cyclopentyl, cyclohexyl, alkyl-substituted cycloalkyl, phenyl , Tolyl, benzyl, phenethyl, phenylpropyl radical is saturated and in which R is an alkenyl, cycloalkenyl or a cycloalkenylalkyl radical whose ethylenic group has at least one carbon atom from the ester group is removed, such as B. for an allyl-, ß-methallyl-, crotyl-, 3-butenyl-, 2-, 3- or 4-pentenyl-, 2-ethylhexenyl-, 4-oetenyl-, 2,4-dimethyl-5-octenyl -, alkyl-substituted cycloalkenyl, 2-cyclopentenyl, 3-cyclopentenyl, 3-cyclohexenyl, 6-methyl-3-cyclohexenyl, 5-butyl-3-cyclohexenyl, 6-methyl-3-cyclohexenylmethyl, 5- propyl-3-cyclohexenylmethyl, niedrigalkylsubstituierten 3 - cyclohexenylmethyl, 1 - methyl-3-cyclohexenyl, 1-methyl-3-cyclopentenyl, 1-cyclohexenyl niedrigalkylsubstituierten. In a preferred embodiment, R 3 and the acid radical can contain up to 12 carbon atoms up to about 20 carbon atoms. In a further preferred embodiment, the valences of the epoxy carbon atoms can be saturated by hydrogen atoms and / or alkyl radicals. It should be noted that the cycloalkenyl 2,3-epoxyalkanoates and the cycloalkenylalkyl and lower alkyl substituted cycloalkenylalkyl-2,3-epoxyalkanoates are new compounds which, by virtue of their dual function, i. H. because of their reactive epoxy and ethylenic groups, are used as polymerizable monomers in polymerization technology. These monomers can be polymerized with unsaturated compounds that contain a vinyl group, and then form solid polymers that can be shaped or cast into articles of daily use.

Zu den 2,3-Epoxyalkanoaten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können, gehören z. B. Allyl-2,3-epoxypropionat, Allyl-2,3-epoxybutyrat, Methallyl-2,3-epoxypropionat, Methallyl-2,-epoxypentanoat, Methallyl-2-methyl-2,3-epoxybutyrat, Crotyl-2,3-epoxypentanoat, Crotyl-2-äthyl-2,3-epoxyhexanoat, 3-Butenyl-2,3-dimethyl-2,3-epoxybutyrat, 3-Butenyl-2-äthyl-4-methyl-2,3-epoxyheptanoat, 3-Pentenyl - 2,3 - epoxypropionat, 4 - Pentenyl - 2,3 - epoxybutyrat, 2-Methyl-3-butenyl-2,3-dimethyl-2,3-epoxyhexanoat, 2-Pentenyl-4-propyl-2,3-epoxyheptanoat, 1-Äthyl-3-butenyl-2,3-epoxyvalerat, 4-Octenyl-2,4-diäthyl-2,3-epoxyoctanoat, 2-Cyclopentenyl-2,3-epoxypropionat, 5-Amyl-3-cyclohexenyl-2,3-epoxyoctanoat, 3-Pentenyl-2,3-epoxybutyrat, 2-Äthyl-4-pentenyl-2-äthyl-2,3-epoxyhexanoat, 3-Hexenyl-2,3-dimethyl-2,3-epoxybutyrat, 2-Propyl-4-hexenyl-2-äthyl-2,3-epoxyvalerat, 3-Cyclohexenylmethyl-2,3-epoxyheptanoat, 6 - Methyl - 3 - cyclohexenylmethyl - 2,3 - epoxybutyrat, 4 - Butyl - 2 - cyclopentenylmethyl - 2 - äthyl - 2,3 - epoxyhexanoat.The 2,3-epoxyalkanoates which can be prepared by the process of the invention include, for. B. allyl 2,3-epoxypropionate, allyl 2,3-epoxybutyrate, methallyl-2,3-epoxypropionate, methallyl-2, -epoxypentanoate, methallyl-2-methyl-2,3-epoxybutyrate, crotyl-2,3 epoxypentanoate, crotyl 2-ethyl-2,3-epoxyhexanoate, 3-butenyl-2,3-dimethyl-2,3-epoxybutyrate, 3-butenyl-2-ethyl-4-methyl-2,3-epoxyheptanoate, 3 Pentenyl 2,3- epoxypropionate, 4 - pentenyl -2,3- epoxybutyrate, 2-methyl-3-butenyl-2,3-dimethyl-2,3-epoxyhexanoate, 2-pentenyl-4-propyl-2,3 epoxyheptanoate, 1-ethyl-3-butenyl-2,3-epoxyvalerate, 4-octenyl-2,4-diethyl-2,3-epoxyoctanoate, 2-cyclopentenyl-2,3-epoxypropionate, 5-amyl-3-cyclohexenyl 2,3-epoxyoctanoate, 3-pentenyl-2,3-epoxybutyrate, 2-ethyl-4-pentenyl-2-ethyl-2,3-epoxyhexanoate, 3-hexenyl-2,3-dimethyl-2,3-epoxybutyrate , 2-propyl-4-hexenyl-2-ethyl-2,3-epoxyvalerate, 3-cyclohexenylmethyl-2,3-epoxyheptanoate, 6 - methyl - 3 - cyclohexenylmethyl - 2,3 - epoxybutyrate, 4 - butyl - 2 - cyclopentenylmethyl - 2 - ethyl - 2,3 - epoxyhexanoate.

Die als Reaktionsteilnehmer für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Alkyl-2,3-epoxyalkanoate sind durch die folgende Strukturformel gekennzeichnet: in der jede Valenz der Epoxykohlenstoffatome die gleiche Bedeutung wie in der obigen Formel (I) besitzt und in der R, für einen Alkylrest, wie z. B.. einen Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Isobutyl-, Amyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, 2,4-Dimethyloctyl-, Nonyl-, Dodecyl-, Octadecylrest, steht.The alkyl 2,3-epoxyalkanoates suitable as reactants for the process according to the invention are characterized by the following structural formula: in which each valence of the epoxy carbon atoms has the same meaning as in the above formula (I) and in which R, for an alkyl radical, such as. B. .. a methyl, ethyl, propyl, butyl, isobutyl, amyl, hexyl, 2-ethylhexyl, 2,4-dimethyloctyl, nonyl, dodecyl, octadecyl radical.

Geeignete Alkyl-2,3-epoxyalkanoate sind z. B. Methyl-2,3-epoxypropionat, Methyl-2,3-epoxybutyrat, Äthyl-2,3-epoxybutyrat, Propyl-2-methyl-2,3-epoxybutyrat, 3-Methylpentyl-2,4-dimethyl-2,3-epoxypentanoat, Isobutyl-2-äthyl-2,3-epoxyhexanoat, Octyl-2, 4,6 - trimethyl - 2,3 - epoxyoctanoat, 2 - Äthylhexyl-2,3 - epoxybutyrat, 3,5 - Dimethyloctyl - 4 - propyl-2,3-epoxypentanoat, Isooctyl-2,4,6-trimethyl-2,3-epoxydecanoat u. dgl.Suitable alkyl 2,3-epoxyalkanoates are, for. B. methyl 2,3-epoxypropionate, methyl 2,3-epoxybutyrate, ethyl 2,3-epoxybutyrate, propyl-2-methyl-2,3-epoxybutyrate, 3-methylpentyl-2,4-dimethyl-2, 3-epoxypentanoate, isobutyl-2-ethyl-2,3-epoxyhexanoate, octyl-2, 4,6 - trimethyl - 2,3 - epoxyoctanoate, 2 - ethylhexyl-2,3 - epoxybutyrate, 3,5 - dimethyloctyl - 4 - propyl 2,3-epoxypentanoate, isooctyl 2,4,6-trimethyl-2,3-epoxydecanoate and the like.

Die Alkyl-2,3-epoxyalkanoate der Formel (II) lassen sich nach bekannten Verfahren herstellen.The alkyl 2,3-epoxyalkanoates of the formula (II) can be prepared according to known methods Process.

Die für das vorliegende Verfahren als Ausgangsstoffe geeigneten olefinischen Alkohole sind die Alkenyl-, Cycloalkenyl- und Cycloalkenylalkylalkohole, die eine äthylenische Gruppe enthalten, die mindestens 1 Kohlenstoffatom von der Hydroxylgruppe entfernt ist. Hieraus ergibt sich, daß der Alkohol mindestens 3 Kohlenstoffatome enthält und Allylalkohol der einfachste Alkohol ist, der dieser Bedingung entspricht. Geeignete olefinische Alkohole sind z. B. der obenerwähnte Allylalkohol und Methallylalkohol, Crotylalkohol, 3-Butenol, 2-, 3- oder 4-Pentenol, 2-Hexenol, 4-Hexenol, 2-Äthyl-4-hexenol, 2-Methyl-4-octenol, 3 - Propyl - 5 - octenol, 9 - Undecenol, Cyclopentenole, 5-Methyl-2-cyclopentenol, Cyclohexenole, 4-Butyl-2 - cyclohexenol, alkyl - substituierte Cycloalkenole, Cycloalkenylmethanol, 3 - Cyclopentenylmethanol, alkyl-substituiertes Cyclohexenylmethanol, 1-Methyl-3-cyclohexenylmethanol u. dgl. Olefinische Alkohole, die 3 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthalten, werden hierbei bevorzugt.The olefinic alcohols suitable as starting materials for the present process are the alkenyl, cycloalkenyl and cycloalkenylalkyl alcohols which contain an ethylenic group which is at least 1 carbon atom away from the hydroxyl group. It follows that the alcohol contains at least 3 carbon atoms and that allyl alcohol is the simplest alcohol that meets this requirement. Suitable olefinic alcohols are, for. B. the above-mentioned allyl alcohol and methallyl alcohol, crotyl alcohol, 3-butenol, 2-, 3- or 4-pentenol, 2-hexenol, 4-hexenol, 2-ethyl-4-hexenol, 2-methyl-4-octenol, 3 - Propyl - 5 - octenol, 9 - undecenol, cyclopentenols, 5-methyl-2-cyclopentenol, cyclohexenols, 4-butyl-2 - cyclohexenol, alkyl - substituted cycloalkenols, cycloalkenylmethanol, 3 - cyclopentenylmethanol, alkyl-substituted cyclohexenylmethanol, 1-methyl- 3-cyclohexenylmethanol and the like olefinic alcohols containing 3 to about 12 carbon atoms are preferred here.

Als Katalysatoren für die vorliegende Epoxydierung eignen sich die Alkali- und Erdalkalialkoholate. Die in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendeten Bezeichnungen »Alkalialkoholat« und »Erdalkalialkoholat« beziehen sich auf die Alkali- oder Erdalkalimetallderivate von Alkylalkoholen, Alkenylalkoholen, Cycloalkylalkoholen oder Cycloalkenylalkoholen, wobei die äthylenisch ungesättigte Gruppe dieser Alkohole mindestens 1 Kohlenstoffatorn von der Hydroxylgruppe entfernt ist. Die Herstellung dieser Alkoholate ist bekannt. Zweckmäßigerweise wird ein Alkoholat verwendet, dessen Alkohol dem als Ausgangsmaterial verwendeten olefinischen Alkohol entspricht. Der Katalysator kann dann einfach durch Lösen z. B. von Natrium in einem Überschuß des betreffenden Alkohols hergestellt werden, so daß die erhaltene Lösung sowohl den alkoholischen Reaktionsteilnehmer als auch den Katalysator für die Austauschreaktion enthält.The alkali and alkaline earth metal alcoholates are suitable as catalysts for the present epoxidation. The terms "alkali alcoholate" and "alkaline earth alcoholate" used in the description and claims refer to the alkali or alkaline earth metal derivatives of alkyl alcohols, alkenyl alcohols, cycloalkyl alcohols or cycloalkenyl alcohols, the ethylenically unsaturated group of these alcohols being at least 1 carbon atom away from the hydroxyl group. The production of these alcoholates is known. It is expedient to use an alcoholate whose alcohol corresponds to the olefinic alcohol used as the starting material. The catalyst can then simply by dissolving z. B. of sodium in an excess of the alcohol in question, so that the solution obtained contains both the alcoholic reactant and the catalyst for the exchange reaction.

Beispiele für brauchbare Metallalkoholate sind z. B. die Verbindungen der Alkali- und Erdalkalimetalle, wie z. B. Lithium, Natrium, Kalium, Caesium, Magnesium, Calcium, Strontium und Barium, mit Alkoholen, wie dem Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Amyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, 3,5 - Dimethyloctyl-, Dodecyl-, Octadecyl-, Allyl-, Crotyl-, 2-, 3- und 4-Pentenyl-, 3-Heptenyl-, 4-Octenyl-, 3-Cyclohexenyl-, 2-Cyclopentenyl-, 6-Methyl-3-cyclohexenyl-, 6-Methyl-3-cyclohexenylmethyl-, 5-Butyl-3-cyclohexenylmethylalkohol u. dgl.Examples of useful metal alcoholates are e.g. B. the compounds of alkali and alkaline earth metals, such as. B. lithium, sodium, potassium, cesium, magnesium, calcium, strontium and barium, with alcohols such as methyl, ethyl, propyl, butyl, amyl, hexyl, 2-ethylhexyl, 3.5 - Dimethyloctyl-, dodecyl-, octadecyl-, allyl-, crotyl-, 2-, 3- and 4-pentenyl-, 3-heptenyl-, 4-octenyl-, 3-cyclohexenyl-, 2-cyclopentenyl-, 6-methyl- 3-cyclohexenyl, 6-methyl-3-cyclohexenylmethyl, 5-butyl-3-cyclohexenylmethyl alcohol and the like.

Es können auch Katalysatormischungen verwendet werden, wie z. B. solche, die von Alkoholmischungen oder Mischungen von Metallen abgeleitet werden. Wenn z. B. Natriumalkylat zu der Allylalkohol enthaltenden Reaktionsmischung zugegeben wird, entsteht zwischen dem Natriumalkylat und dem Natriumallylat ein Gleichgewicht. Beispielsweise würde auch eine Mischung aus Natriumallylat und Kaliumallylat einen wirksamen Katalysator für die Reaktion ergeben.It can also be used catalyst mixtures such. B. those derived from mixtures of alcohol or mixtures of metals. If z. B. sodium alkoxide is added to the reaction mixture containing allyl alcohol, an equilibrium is created between the sodium alkoxide and the sodium allylate. For example A mixture of sodium allylate and potassium allylate would also be an effective catalyst result for the reaction.

Die verwendete Katalysatormenge kann einen weiten Bereich umfassen. Im allgemeinen ist eine Katalysatorkonzentration von etwa 0, 1 bis etwa 20 0/, und mehr, bezogen auf das Gewicht der Reaktionsmischung, geeignet, wobei eine Konzentration zwischen etwa 0,5 und etwa 5,0 Gewichtsprozent bevorzugt wird.The amount of catalyst used can span a wide range. In general, a catalyst concentration of from about 0, 1 to about 20 0 /, or more, based on the weight of the reaction mixture is suitable, with a concentration between about 0.5 and about 5.0 weight percent is preferred.

Die anteiligen Mengen der Reaktionsteilnehmer, d. h. des Alkylglycidsäureesters und des olefinischen Alkohols, können ebenfalls über einen weiten Bereich variieren. Obgleich auch geringere als äquimolare Mengen des olefinischen Alkohols im Verhältnis zum Glycidsäureester verwendet werden können, wird jedoch vorzugsweise ein molarer Überschuß des Alkohols über den Ester verwendet. Der überschüssige olefinische Alkohol beschleunigt die Reaktion und dient ferner als Verdünnungsmittel, das aus der Reaktionsmischung durch übliche Mittel, z. B. durch fraktionierte Destillation, zurückgewonnen werden kann. Molare Verhältnisse zwischen etwa 1,5: 1,0 und etwa 10,0: 1,0 des olefinischen Alkohols zu dem Alkylglycidsäureester werden bevorzugt.The proportional amounts of the reactants, d. H. the alkyl glycidate and the olefinic alcohol can also vary over a wide range. Although less than equimolar amounts of the olefinic alcohol in relation to the glycidic acid ester can also be used, a molar excess of the alcohol over the ester is preferably used. The excess olefinic alcohol accelerates the reaction and also serves as a diluent, which is removed from the reaction mixture by conventional means, e.g. B. by fractional distillation can be recovered. Molar ratios between about 1.5: 1.0 and about 10.0: 1.0 of the olefinic alcohol to the alkyl glycidic acid ester are preferred.

Bei der Austauschreaktion kann auch ein inertes organisches Verdünnungsmittel verwendet werden. Typische, für diesen Zweck geeignete Verdünnungsmittel sind z. B. aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie n-Pentan, n-Hexan, Benzol; Äther, wie Diäthyläther, Diisopropyläther.An inert organic diluent can also be used in the exchange reaction be used. Typical diluents suitable for this purpose are e.g. B. aliphatic and aromatic hydrocarbons, such as n-pentane, n-hexane, benzene; Ethers, such as diethyl ether, diisopropyl ether.

Wie sich in der Praxis gezeigt hat, hängen die besten Arbeitsbedingungen in gewissem Maße von der Beziehung verschiedener Faktoren zueinander ab, wie z. B. Temperatur, jeweilige Reaktionsteilnehmer, Mengenverhältnisse dieser Reaktionsteilnehmer, jeweiliger Katalysator, Konzentration des Katalysators. Zur Erzielung wirksamer Ergebnisse wird die Austauschreaktion vorzugsweise bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen und bei vermindertem Druck durchgeführt, um eine erhebliche Zersetzung des Alkylglycidsäureesters zu verhindern. Hierfür ist eine Temperatur zwischen etwa 0 und 100'C geeignet, wobei etwa 10 bis 60'C bevorzugt werden. Der Druck hängt selbstverständlich von den für den Austausch verwendeten Alkoholen und den gewünschten Arbeitstemperaturen ab. Wenn eine Vorrichtung verwendet wird, die z. B. aus einer Destillationsblase besteht, die mit einer Destillationskolonne verbunden ist, an der ein Rückflußkühler angebracht ist, wird der Austausch vorzugsweise durchgeführt, indem die Reaktions-Mischung bei einer Temperatur zwischen etwa 20 und 125'C und einem Druck von etwa 10 bis 760 mm Hg zum Rückfluß gebracht wird. Die Temperatur der Blase wird vorzugsweise auf etwa 40 bis 75'C gehalten. Der Druck in der Vorrichtung kann der autogene Druck sein, der durch den alkoholischen Reaktionsteilnehmer bei der in der Blase herrschenden Temperatur erzeugt wird. Die Reaktionsdauer wird durch die zuvor oben erwähnten veränderlichen Faktoren und in gewissem Ausmaß durch die Beziehung der Arbeitstemperaturen und des angewendeten Drucks zueinander bestimmt. Die Reaktion ist beendet, wenn der niedrigersiedende Alkohol im wesentlichen aus der Reaktionsmischung entfernt ist oder gegebenenfalls auch vorher. Eine Reaktionszeit von weniger als 6 Stunden ist zweckmäßig, jedoch nicht erforderlich.Practice has shown that the best working conditions depend to some extent on the relationship between various factors, such as: B. temperature, respective reactants, proportions of these reactants, respective catalyst, concentration of the catalyst. For effective results, the exchange reaction is preferably carried out at relatively low temperatures and under reduced pressure in order to prevent the alkyl glycidic acid ester from being significantly decomposed. A temperature between approximately 0 and 100 ° C. is suitable for this, with approximately 10 to 60 ° C. being preferred. The pressure depends of course on the alcohols used for the exchange and the desired working temperatures. If a device is used which e.g. B. consists of a still, which is connected to a distillation column to which a reflux condenser is attached, the exchange is preferably carried out by the reaction mixture at a temperature between about 20 and 125'C and a pressure of about 10 to 760 mm Hg is brought to reflux. The temperature of the bubble is preferably maintained at about 40 to 75 ° C. The pressure in the device can be the autogenous pressure generated by the alcoholic reactant at the temperature prevailing in the bladder. The reaction time is determined by the aforementioned variable factors and, to some extent, by the relationship between the operating temperatures and the pressure applied. The reaction is complete when the lower-boiling alcohol has essentially been removed from the reaction mixture or, if appropriate, beforehand. A reaction time of less than 6 hours is appropriate, but not necessary.

Das gewünschte Produkt, der Glycidsäureester eines olefinischen Alkohols, kann aus der Reaktionsmischung z. B. durch Destillation, für gewöhnlich nach Neutralisierung des Katalysators, erhalten werden. Das gewünschte Produkt kann auch in Form eines Rückstandes nach Abdestillieren des überschüssigen Alkohols erhalten werden. Der Rückstand kann dann durch sorgfältiges Waschen mit einer verdünnten wäßrigen Säure und einer verdünnten wäßrigen Base zur Beseitigung der Verunreinigungen oder durch Kristallisation gereinigt werden.The desired product, the glycidic acid ester of an olefinic alcohol, can from the reaction mixture z. By distillation, usually after neutralization of the catalyst. The desired product can also be in the form of a Residue can be obtained after distilling off the excess alcohol. Of the The residue can then be removed by careful washing with a dilute aqueous acid and a dilute aqueous base to remove the impurities or by Crystallization can be purified.

Die erfindungsgemäßen Glycidsäureester gemäß Formel (I) sind wertvolle Verbindungen. Diese Verbindungen sind auf Grund der reaktionsfähigen Epoxy- und olefinischen Gruppen im Molekül bifunktionell. Sie können mit anderen Monomeren, wie Vinylchlorid, Acrylnitril, zur Bildung von Mischpolymerisaten, die zu verschiedenen Gegenständen geformt oder gegossen werden können, polymerisiert werden. Die erfindungsgemäßen Glycidsäureester können auch zu harten Polymerisaten homopolymerisiert werden. Der Glycidsäureester kann ferner hydrolysiert werden, um die entsprechenden Glycidsäuren zu erhalten, deren Nützlichkeit bekannt ist. Es ist bekannt, daß Epoxygruppen in Gegenwart katalytischer Mengen von Basen, insbesondere bei Wärme, einer Selbstpolymerisation unterliegen bzw. daß Dimerisierungen unter Umlagerungen eintreten können. Es ist daher allgemein üblich, bei der Herstellung von Epoxyverbindungen die Epoxygruppen möglichst erst in der letzten Reaktionsstufe einzuführen, um zu verhindern, daß durch nachfolgende Reaktionen eine Veränderung dieser Epoxygruppen eintritt. Es war daher sehr überraschend, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem im Gegensatz zu den sonst üblichen Verfahren die Epoxygruppen bereits zu einem früheren Zeitpunkt in das Molekül eingeführt werden, trotz der Anwesenheit der alkalischen Katalysatoren die erfindungsgemäßen Verbindungen in so einfacher Weise und mit so guten Ausbeuten hergestellt werden können. Gegenüber den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen stellt das erfindungsgemäße Verfahren einen erheblichen technischen Fortschritt dar.The glycidic esters according to the invention according to formula (I) are valuable Links. These compounds are due to the reactive epoxy and olefinic groups in the molecule bifunctional. You can use other monomers, such as vinyl chloride, acrylonitrile, for the formation of copolymers that lead to different Objects that can be molded or cast can be polymerized. The invention Glycidic acid esters can also be homopolymerized to give hard polymers. Of the Glycidic acid esters can also be hydrolyzed to give the corresponding glycidic acids whose usefulness is known. It is known that epoxy groups in Presence of catalytic amounts of bases, especially when heated, self-polymerization subject or that dimerizations can occur with rearrangements. It is therefore common practice in the manufacture of epoxy compounds are the epoxy groups if possible only to introduce in the last reaction stage in order to prevent a change in these epoxy groups occurs through subsequent reactions. It was therefore very surprising that by the method according to the invention, in which in the Contrary to the usual procedure the epoxy groups already to an earlier one Time to be introduced into the molecule, despite the presence of the alkaline Catalysts the compounds according to the invention in such a simple manner and with such good yields can be produced. Compared to the previously known method for the preparation of these compounds, the process according to the invention provides a represent considerable technical progress.

Beispiel 1 1,2g (0,052Mol) metallisches Natrium wurden in 580g (10Mol) wasserfreiem Allylalkohol in einem 1-1-Vierhalskolben gelöst. Nach der vollständigen Umsetzung des Natriums wurden 116 g (1 Mol) Methyl-2,3-epoxybutyrat zugegeben und dann der Kolben an eine 30 cm hohe, nicht gefüllte Destillationskolonne angeschlossen, die mit einem mit Salzlösung von -5'C gekühlten Rückflußkühler versehen war. Die Lösung wurde bei 65 mm Hg zum Rückfluß gebracht und die unterhalb des Siedepunktes von Allylalkohol siedenden Bestandteile der Mischung am Kopf abgezogen. Dieser Vorgang dauerte ungefähr 2 Stunden, und die Blasentemperatur wurde während der ganzen Zeit auf unter 40'C gehalten. Danach fiel selbst bei totalem Rückfluß die Temperatur am Destillationskopf nicht unter den Siedepunkt des Allylalkohols.Example 1 1.2 g (0.052 mol) of metallic sodium was dissolved in 580 g (10 mol) of anhydrous allyl alcohol in a 1-1 four-necked flask. After the sodium had completely reacted, 116 g (1 mol) of methyl 2,3-epoxybutyrate were added and the flask was then connected to a 30 cm high, unfilled distillation column which was provided with a reflux condenser cooled with a salt solution at -5.degree . The solution was brought to reflux at 65 mm Hg and the constituents of the mixture which boiled below the boiling point of allyl alcohol were drawn off at the top. This process took about 2 hours, and the bubble temperature was kept below 40 ° C throughout. Thereafter, even with total reflux, the temperature at the distillation head did not fall below the boiling point of the allyl alcohol.

Dann wurden 3,5 ccm Essigsäure, züi der Reaktionslösung zugegeben, um den darin enthaltenen Katalysator zu zerstören. Anschließend wurde die Reaktionslösung destilliert und nach Entfernen des überschüssigen Allylalkohols eine Fraktion von 116 g aufgefangen, die zwischen 36'C bei 40 mm Hg und 93'C bei 25 mm Hg siedete. Diese Fraktion wurde dann mittels einer 45 - 2,7 cm großen Kolonne, die mit etwa 3 mm großen Füllkörpern aus rostfreiem Stahl gefüllt war, erneut destilliert. Bei dieser Destillation wurden 43 g Allyl-2,3-epoxybutyrat erhalten, das folgende Eigenschaften besaß- Siedepunkt 96 bis 97'C bei 25 mm Hg; nIDI 1,4362; Reinheit durch Verseifung 99,60/0; Reinheit durch Bromierung 98,20/,; Reinheit durch Pyridin-HCI-Verfahren 95,50/,; Infrarotspektrum: entspricht dem für Allyl-2,3-epoxybutyrat erwarteten Spektrum. Absorptionsbande bei 5,80 #t (Estercarbonylgruppe), bei 6,08 #t (Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung); bei 10,08 p. und 10,75 #t (Vinylgruppe); bei 11,6 #t und 12,8 #t (Transepoxygruppe). Die Ausbeute betrug 370/0.Then 3.5 cc of acetic acid was added to the reaction solution in order to destroy the catalyst contained therein. The reaction solution was then distilled and, after removing the excess allyl alcohol, a fraction of 116 g was collected, which boiled between 36 ° C. at 40 mm Hg and 93 ° C. at 25 mm Hg. This fraction was then redistilled using a 45-2.7 cm column packed with approximately 3 mm stainless steel packing. In this distillation, 43 g of allyl 2,3-epoxybutyrate were obtained, which had the following properties - boiling point 96 to 97 ° C. at 25 mm Hg; nIDI 1.4362; Saponification purity 99.60 / 0; Purity by bromination 98.20 / ,; Purity by pyridine HCl method 95.50 /,; Infrared spectrum: corresponds to the spectrum expected for allyl 2,3-epoxybutyrate. Absorption band at 5.80 #t (ester carbonyl group), at 6.08 #t (carbon-carbon double bond); at 10.08 p. and 10.75 #t (vinyl group); at 11.6 #t and 12.8 #t (transepoxy group). The yield was 370/0.

Wenn an Stelle des metallischen Natriums eine äquivalente molare Menge metallisches Kalium verwendet wird, werden im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erzielt.If in place of the metallic sodium an equivalent molar amount metallic potassium is used, will give essentially the same results achieved.

Beispiel 2 323 g (2,79 Mol) Methyl-2,3-epoxybutyrat, 970g (16,7 Mol) Allylalkohol und 5 g Natriummethylat wurden in eine Destillationsblase gegeben und bei einem Druck von 50 mm Hg zum Rückfluß gebracht. Am Kopf der Blase wurde ein Teil des Destillates abgeleitet, bis der Siedepunkt des Allylalkohols erreicht war. Dann wurden weitere 12 g Natriummethylat in die Destillationsblase gegeben und die Reaktion in gleicher Weise wie zuvor fortgesetzt, bis im Destillationskopf nur noch Allylalkohol vorhanden war. Dann wurde der größte Teil des überschüssigen Allylalkohols abgezogen und hierbei 450 g eines Produktes erhalten, das im Bereich zwischen 38'C / 50 mm Hg und 68'C / 5 mm Hg siedete. Dieses Destillat wurde dann einer fraktionierten Destillation unterzogen und ergab 228 g Allyl-2,3-epoxyb-utyrat mit folgenden Eigenschaften: Siedepunkt 96 bis 98'C bei 25 mm Hg: n3D11 1,4362. Die Ausbeute betrug 58 Beispiel 3 372 g (2,0 Mol) Äthyl-2,3-epoxy-2-äthylhexanoat wurden zu einer Lösung aus 15 g Natriummethylat in 928 g (16 Mol) Allylalkohol zugegeben. Die Mischung wurde in einer Destillationsanlage, die mit einer 150 cm hohen Fraktionierkolonne versehen war, zum Rückfluß gebracht. Bei einem Druck von 50 mm Hg wurde eine Mischung aus Äthanol und Allylalkohol am Kopf der Anlage während 41/, Stunden bis 22 bis 25'C abgezogen. Dann wurde die Reaktionsmischung durch Destillation von allem Allylalkohol schnell befreit. Der restliche Allylester wurde vom Rückstand durch Blitzdestillation abgezogen. Eine anschließende fraktionierte Destillation ergab 317 g Allyl-2,3-epoxy-2-äthylhexanoat mit den folgenden Eigenschaften: Siedepunkt 70'C bei 1 mm Hg, n'01 1,4402, Reinheit durch Verseifung 99,60/,. Die Ausbeute betrug 80,0"/, der theoretischen Menge.Example 2 323 g (2.79 mol) of methyl 2,3-epoxybutyrate, 970 g (16.7 mol) of allyl alcohol and 5 g of sodium methylate were placed in a still and brought to reflux at a pressure of 50 mm Hg. At the top of the still part of the distillate was drained off until the boiling point of the allyl alcohol was reached. A further 12 g of sodium methylate were then added to the still and the reaction was continued in the same way as before until only allyl alcohol was present in the distillation head. Then, the majority of the excess allyl alcohol was removed and in this case 450 g of a product were obtained, the boiling in the range of 38'C / 50 mm Hg and 68'C / 5 mm Hg. This distillate was then subjected to fractional distillation and gave 228 g of allyl 2,3-epoxybutyrate with the following properties: boiling point 96 to 98 ° C. at 25 mm Hg: n3D11 1.4362. The yield was 58. Example 3 372 g (2.0 mol) of ethyl 2,3-epoxy-2-ethylhexanoate were added to a solution of 15 g of sodium methylate in 928 g (16 mol) of allyl alcohol. The mixture was brought to reflux in a distillation unit equipped with a 150 cm high fractionating column. At a pressure of 50 mm Hg, a mixture of ethanol and allyl alcohol was drawn off at the top of the system for 41 /, hours to 22 to 25 ° C. The reaction mixture was then rapidly freed from all of the allyl alcohol by distillation. The remaining allyl ester was stripped from the residue by flash distillation. A subsequent fractional distillation gave 317 g of allyl 2,3-epoxy-2-ethylhexanoate with the following properties: boiling point 70.degree. C. at 1 mm Hg, n'01 1.4402, purity through saponification 99.60 /. The yield was 80.0 "/ the theoretical amount.

Beispiel 4 130 g (1,0 Mol) Äthyl-2,3-epoxybutyrat, 378 g (3,0 Mol) 6-Methyl-3-cyclohexenylmethanol und 10,Og Natriummethylat wurden in eine Destillationsblase gegeben und bei einem Druck von 40 mm Hg zum Rückfluß gebracht. Während 31/, Stunden wurden insgesamt 42 g eines Destillates (Kp.".. # 20 bis 23'C) abgezogen, wobei die Blasentemperatur während der ganzen Zeit unter 50'C gehalten wurde.Example 4 130 g (1.0 mol) of ethyl 2,3-epoxybutyrate, 378 g (3.0 mol) of 6-methyl-3-cyclohexenylmethanol and 10.0 g of sodium methylate were placed in a still and at a pressure of 40 mm Hg brought to reflux. A total of 42 g of a distillate (bp ".. # 20 to 23'C) were drawn off over the course of 31 /, hours, the bubble temperature being kept below 50'C throughout.

Dann wurde der Katalysator durch Zugeben von 10,8 g Essigsäure zur Reaktionsmischung zerstört und diese hierauf destilliert. Nach dem Entfernen des überschüssigen 6-Methyl-3-cyclohexenylmethanols wurde eine Fraktion von 122 g mit einem Siedepunkt zwischen 71 und 126'C bei 3 mm Hg erhalten. Diese Fraktion wurde dann in einer 35 - 3,2 cm großen gläsernen Fraktionierkolonne, die mit etwa 6 mm großen, dreifach gedrehten Spiralen gefüllt war, erneut destilliert und ergab 84,0 g 6-Meth yl-3-cyclohexenylmethyl-2,3-epoxybutyrat mit folgenden Eigenschaften: Siedepunkt 117'C bei 2 mm Hg, n 30 1,4718, Reinheit durch Verseifung 99"/" Infrarotspektrum: Absorptionsspitzen bei 3,32 p., 5,78 #t, 6,06 V., 7,25 p" 8,4 #t1 11,6 11 und 15,1 li, was dem erwarteten Spektrum für 6-Methyl-3-cyclohexenylmethyl-2,3-epoxybutyrat entsprach. Es bestand kein Anzeichen für andere Gruppen oder vorhandene Verunreinigungen. Analyse für C"H,803 Berechnet ... C 68,60, H 8,57 gefunden ... C 68,64, H 8,79"/,; C 68,74, H 8,75 0/,. Die Ausbeute betrug 40 % der theoretischen Menge. Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei die Reaktionsmischung jedoch nach der Neutralisierung des Katalysators einer Blitzdestillation unterworfen wurde, indem sie auf eine heiße Fläche, die bei 2 mm Hg auf 180'C gehalten wurde, aufgetropft wurde. Eine erneute Destillation ergab 111 g 6-Methyl-3-cyclohexenylmethyl-2,3-epoxybutyrat mit folgenden Eigenschaften: Siedepunkt 122'C bei 3,5 mm Hg, n3' 01,4718. Die Ausbeute betrug 53 0/, der theoretischen Menge. Beispiel 5 130 g (1 Mol) Äthyl-2,3-epoxybutyrat, 165 g (1,92 Mol) 4-Pentenol und 10,0 g Natriummethylat wurden in eine Destillationsvorrichtung gegeben und bei 40 mm Hg zum Rückfluß gebracht. Innerhalb von 3 Stunden wurden insgesamt 39 g eines Destillates (Kp.".. = 19 bis 23'C) abgezogen; die Kesseltemperatur wurde während der ganzen Zeit auf weniger als 50'C gehalten.The catalyst was then destroyed by adding 10.8 g of acetic acid to the reaction mixture and this was then distilled. After removing the excess 6-methyl-3-cyclohexenylmethanol, a fraction of 122 g with a boiling point between 71 and 126 ° C. at 3 mm Hg was obtained. This fraction was then dissolved in a 35 - was filled with about 6 mm, the major triple twisted spirals 3.2 cm glass fractionation column, re-distilled to give 84.0 g of 6-meth yl-3-cyclohexenyl-2,3- epoxybutyrate with the following properties: boiling point 117'C at 2 mm Hg, n 30 1.4718, purity through saponification 99 "/" infrared spectrum: absorption peaks at 3.32 p., 5.78 #t, 6.06 V., 7 , 25 p " 8.4 # t1 11.6 11 and 15.1 li, which corresponded to the expected spectrum for 6-methyl-3-cyclohexenylmethyl-2,3-epoxybutyrate. There was no evidence of other groups or impurities present. Analysis for C "H, 803 Calculated ... C 68.60, H 8.57 found ... C 68.64, H 8.79 "; C 68.74, H 8.75%. The yield was 40 % of the theoretical amount. The above procedure was repeated except that after the catalyst was neutralized, the reaction mixture was flash distilled by dripping onto a hot surface maintained at 180 ° C. at 2 mm Hg. Another distillation gave 111 g of 6-methyl-3-cyclohexenylmethyl-2,3-epoxybutyrate with the following properties: boiling point 122 ° C. at 3.5 mm Hg, n3 '01.4718. The yield was 53% of the theoretical amount. Example 5 130 g (1 mole) of ethyl 2,3-epoxybutyrate, 165 g (1.92 moles) of 4-pentenol and 10.0 g of sodium methylate were placed in a still and refluxed at 40 mm Hg. A total of 39 g of a distillate (bp ".. = 19 to 23 ° C) were drawn off over the course of 3 hours; the kettle temperature was kept at less than 50 ° C throughout.

Der Katalysator wurde zerstört, indem 10,8 g Essigsäure zu der Reaktionslösung zugegeben wurden und diese anschließend destilliert wurde. Hierbei wurde eine Fraktion mit einem Siedepunkt zwischen 70'C bei 48 mm Hg und 92'C bei 3 mm Hg gesammelt. Diese Fraktion wurde dann mit einer 35 - 3,2 cm großen gläsernen Fraktionierkolonne, die mit 6 mm großen, dreifach gedrehten Spiralen gefüllt war, erneut destilliert und ergab 57 g 4-Pentenyl-2,3-epoxybutyrat mit folgenden Eigenschaften: Siedepunkt 96'C bei 5 mm Hg; n1D1 1,4405; Reinheit durch Verseif ung 99 0/,; Infrarotspektrum: zeigte Absorptionsspitzen bei 3,5 V., 5,8 #L, 6,1 #t, 8,0 #t, 8,4 #t, 10,0 tL 10,9 p., 11,6 p#, 12,8 Lt und 13,8 #L, was dem erwarteten Spektrum für 4-Pentenyl-2,3-epoxybutyrat entsprach. Es waren keine anderen Gruppen oder Verunreinigungen vorhanden.The catalyst was destroyed by adding 10.8 g of acetic acid to the reaction solution and then distilling it. A fraction with a boiling point between 70 ° C. at 48 mm Hg and 92 ° C. at 3 mm Hg was collected. This fraction was then treated with a 35 - was filled 3.2 cm large glass fractionation column with 6 mm wide, triple helices rotated, again distilled to give 57 g of 4-pentenyl-2,3-epoxybutyrate having the following properties: boiling point 96 ' C at 5 mm Hg; n1D1 1.4405; Purity by saponification 99 0 / ,; Infrared spectrum: showed absorption peaks at 3.5 V., 5.8 #L, 6.1 #t, 8.0 #t, 8.4 #t, 10.0 tL, 10.9 p., 11.6 p # , 12.8 Lt and 13.8 #L, which corresponded to the expected spectrum for 4-pentenyl-2,3-epoxybutyrate. There were no other groups or impurities present.

Eine erneute Destillation dieses Produktes ergab reines 4-Pentenyl-2,3-epoxybutyrat mit folgenden Eigenschaften: Siedepunkt 68'C bei 0,5 mm Hg, n3D11 1,4405. Analyse für C,H"0, Berechnet ... C 63,5 1, H 8,29 0/,; gef unden ... C 63,63, H 8,24 0/,. Beispiel 6 130 g (1,0 Mol) Äthyl-2,3-epoxybutyrat. 580 g (10,0 Mol) Allylalkohol und 0,75 g Magnesiummethylat in 14,25 g Methanol wurden in eine Destillationsblase gegeben und bei einem Druck von 50 mm Hg zum Rückfluß gebracht. Am Kopf der Blase wurde ein Teil des Destillates abgeführt, bis die Siedetemperatur des Allylalkohols erreicht war. Dann wurden weitere 0,75 g Magnesiummethylat in 14,25 g Methanol zu der Mischung zugegeben und die Reaktion in gleicher Weise wie zuvor fortgesetzt, bis im Kopf der Blase nur mehr reiner Allylalkohol vorhanden war. Die Reaktion dauerte insgesamt 4 Stunden.Another distillation of this product gave pure 4-pentenyl-2,3-epoxybutyrate with the following properties: boiling point 68 ° C. at 0.5 mm Hg, n3D11 1.4405. Analysis for C, H "0, Calculated ... C 63.5 1, H 8.29 0/1; found ... C 63.63, H 8.24 0 / ,. Example 6 130 g (1.0 mole) of ethyl 2,3-epoxybutyrate. 580 g (10.0 mol) of allyl alcohol and 0.75 g of magnesium methylate in 14.25 g of methanol were placed in a still and brought to reflux at a pressure of 50 mm Hg. At the top of the still part of the distillate was discharged until the boiling point of the allyl alcohol was reached. A further 0.75 g of magnesium methylate in 14.25 g of methanol was then added to the mixture and the reaction was continued in the same manner as before until only pure allyl alcohol was present in the top of the bubble. The reaction took a total of 4 hours.

Der Katalysator wurde mit 2,20 g Essigsäure zerstört und die Reaktionsmischung dann destilliert. Der größte Teil des überschüssigen Allylalkohols wurde abgezogen, und es wurden 111 g eines Produktes ohne Fraktionierung erhalten, dessen Siedepunkt zwischen 60'C bei 15 mm Hg und 70'C bei 5 mm Hg lag. Dieses Destillat wurde dann einer fraktionierten Destillation unterzogen und ergab 89 - Allyl-2,3-epoxybutyrat mit folgenden Eigenschaften: Siedepunkt 97'C bei 25 mm Hg; n-'0' 1,4363; Reinheit durch Verseifung 100 l)/,; Reinheit durch Pyridin-H CI-Verfahren 98 0/,. Die Ausbeute betrug 68 ()/, der theoretischen Menge.The catalyst was destroyed with 2.20 g of acetic acid and the reaction mixture was then distilled. Most of the excess allyl alcohol was drawn off, and 111 g of a product were obtained without fractionation, the boiling point of which was between 60 ° C. at 15 mm Hg and 70 ° C. at 5 mm Hg. This distillate was then subjected to a fractional distillation and gave 89 - allyl 2,3-epoxybutyrate with the following properties: boiling point 97 ° C. at 25 mm Hg; n-'0 '1.4363; Purity by saponification 100 l) / ,; Purity by pyridine-H CI method 98 0 / ,. The yield was 68% the theoretical amount.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung eines 2,3-Epoxyalkanearbonsäureesters eines Alkenols, dessen olefinische Gruppe mindestens durch 1 Kohlenstoffatom von der alkoholischen Gruppe getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß man einen 2,3-Epoxyalkanearbonsäurealkylester in Abwesenheit eines Alkali- oder Erdalkalialkoholates mit einem eine olefinische Gruppe enthaltenden aliphatischen oder cycloaliphatischen Alkohol, dessen olefinische Gruppe durch mindestens 1 Kohlenstoffatom von der Hydroxylgruppe getrennt ist, unter Umesterung umsetzt. PATENT CLAIMS: 1. A process for the preparation of a 2,3-epoxyalkanearboxylic acid ester of an alkenol, the olefinic group of which is separated from the alcoholic group by at least 1 carbon atom, characterized in that a 2,3-epoxyalkanearboxylic acid alkyl ester in the absence of an alkali or alkaline earth metal alcoholate with a an olefinic group-containing aliphatic or cycloaliphatic alcohol, the olefinic group of which is separated from the hydroxyl group by at least 1 carbon atom, with transesterification. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei einer Temperatur zwischen etwa 0 und 100'C und gegebenenfalls bei vermindertem Druck durchgeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lithium-, Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder Calciumalkoholat verwendet wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkenol, Allylalkohol, 4-Pentenol, Crotylalkohol, Cyclohexenylmethanol, 6-Methyl-3-cyclohexenylmethanol, Cyclopentenyläthanol, Cyclopentenol oder Cyclohexenol verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2221663; britische Patentschrift Nr. 736 397. 2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out at a temperature between about 0 and 100'C and optionally at reduced pressure. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that a lithium, sodium, potassium, magnesium or calcium alcoholate is used. 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the alkenol, allyl alcohol, 4-pentenol, crotyl alcohol, cyclohexenylmethanol, 6-methyl-3-cyclohexenylmethanol, cyclopentenylethanol, cyclopentenol or cyclohexenol is used. References considered: U.S. Patent No. 2221,663; British Patent No. 736 397.
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US2221663A (en) * 1937-08-05 1940-11-12 Du Pont Polymeric dimethallyl maleate
GB736397A (en) * 1951-03-09 1955-09-07 Rohm & Haas Improvements in or relating to esters of vinyloxyalkoxy-containing alcohols and monocarboxylic acids and a process of producing the same

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